過去五年來，德克薩斯州原創（TXOG）的栽培主管傑森·桑德斯一直在進行各種試驗，以優化公司室內種植的生產，包括增加光強度、調整植物密度、使用較小的容器種植以及縮短植物的生長和繁殖時間。
技術，如全天候監控和數據收集，覆蓋溫度、濕度和光強度等環境的關鍵方面，為桑德斯及其團隊提供了支持這些研究所需的指標。
大部分研究集中在使用LED燈具改變頂部照明參數的影響，包括使用調光控制來模擬太陽的自然升起和落下。然而，最近，燈光穿透技術成為他的關注點。
「最大的問題是，當我們開始將光移入冠層內部時會發生什麼？將光移入冠層內部是否有經濟利益？」桑德斯說。「不僅是增加產量或效力，這對於從下層到上層花朵的品質提高有何作用？」
傳統上，種植者在溫室和室內設施中添加照明時模仿太陽，將燈具懸掛在植物上方。然而，據觀察，對於照亮更多植物部分的潛在益處的興趣似乎在增加。
在TXOG位於曼查卡的7200平方英尺的可控環境室內設施中進行的一年試驗，迄今為止已經檢查了燈光穿透技術的各個方面，包括燈光的放置位置（植物之間或冠層下方）和光強度，桑德斯說。
「我們正在尋求了解這一策略的最佳部署方式，是在冠層內、冠層下方還是介於兩者之間，以及在高或低總強度下，這些益處是否同樣明顯」，桑德斯說。
另一個推動研究的問題是，增加燈光穿透是否有助於減少勞動力——如果下層枝條的花朵發育更多，不僅能增加產量和品質，還能減少所需的修剪量。
「初步跡象顯示，冠層內更低的花朵品質較正常高，我們看到的修剪廢料減少」，桑德斯說。
這一點對Fluence的首席科學家大衛·霍利博士來說是合理的，通過與同為德州公司的合作，Fluence在TXOG建立了這項研究。
像其他作物一樣，大麻頂部可能很密集，遮蔽了植物底部，切斷了本可以驅動生長的寶貴光線。
「據觀察，（燈光穿透技術）是我們一段時間以來懷疑可能有價值的，原因與我們認為它在番茄和黃瓜等藤本植物中有價值的原因相同。任何時候你有非常密集的冠層和大量的植物組織，這些組織中很大一部分可能不是很高效」，霍利說。「在植物發育的世界中，葉子實際上只是小型的生物太陽能電池板。如果你已經投資能量來生長這些太陽能電池板，但你不給它們任何光，那就很低效。」
從這項研究和其他研究中，他們發現燈光穿透技術可以幫助提升下層枝條花朵的等級——這意味著本來會被認為是B或C等的芽現在是B或A等。
「芽的市場價值更高。在品質和一致性方面，這非常好。不僅提高了芽的品質，還顯著減少了芽的大小和等級變異性」，霍利說。
這種穩定性在任何大麻市場中都是至關重要的，尤其符合德州原創生產一致產品的目標，並調整生產變化對結果的影響。
「我們想了解我們生產的所有方面如何影響產品。如果我們得知某種照明策略可以影響某些萜烯比例，而未來的臨床研究發現該比例對治療某些疾病很重要，我們希望知道如何調整環境以製造最佳藥品」，桑德斯說。「研究也使我們整體上成為更好的栽培者。」
研究細節
TXOG的首次燈光穿透技術研究檢查了當穿透光譜中的紅光比例增加時植物的表現，Fluence的研究和項目經理布萊恩·普爾說。
「由於增加紅光強度的燈光穿透技術處理可以更高效（或每光子能耗更低），我們有興趣了解在不同紅光含量下是否存在產量或品質差異」，普爾說。「如果沒有差異，更高的紅光濃度將因其更高的能源效率而對生產更好。我們測試了約40%、60%、80%和100%紅光的光譜，這些是通過將光條掛在冠層內部實現的。」
普爾說，他們發現增加穿透光譜中的紅光比例時，產量或效力沒有「重大差異」。然而，80%和100%的紅光處理導致光漂白。未來的試驗使用60%的紅光。他說，現在正研究頂部和穿透燈光的強度。
「我們目前正在獲取一系列實驗數據，檢查通過燈光穿透技術移動到冠層內部的最佳光量。早期跡象表明，當總光通量相等時，增加ICL不一定會增加總產量——但我們確實看到冠層下部的平均芽大小增加」，普爾說。
深入探討
燈光只是大麻栽培中的一個方面，隨著商業化、合法化行業的興起，這一領域發展迅速。儘管有早期的燈光穿透技術證據，但霍利說，這還沒有被廣泛採用。
「有更多的觀察性好奇和觀察性聲稱。但在我們目前所做的客觀研究方面，沒有很多團隊這樣做。所以種植者仍然可以理解地持懷疑態度」，他說。
霍利說，還有更多需要發現的地方，包括最佳的光源位置——冠層下方還是植物之間——以達到最佳效果。
「如何優化生長很大程度上取決於冠層本身的狀況。如果你在種植非常密集的品種，如果使用燈光穿透技術，可能不會得到很好的光滲透。所以在那種情況下，額外的光真的沒有起到很大的作用」，霍利說。「你可能更受益於冠層下方的光源，或者降低植物密度。相反，如果你種植的品種枝條之間有更多的空間，穿透技術可能同樣有效。所以我認為更大的考量是，無論你選擇燈光穿透還是冠層下方，都取決於你有哪些可用產品，並且你是否有辦法以不干擾生長的方式實施這些產品。」
普爾指出的一個問題是如何在燈光穿透設備周圍工作，包括穿越網格。Fluence已經開發了指南，為種植者提供安裝提示。
「最初，掛在冠層內部的光條與保持作物直立和適當訓練的網格系統發生衝突，這是個挑戰」，普爾說。「在最初手動安裝和拆卸光條後，我們的團隊開發了一種創新的懸掛方法，使用簡單的硬件將光條從網格柱上懸掛起來。」
桑德斯正在研究的另一個問題是，冠層內部或冠層下方的最佳光強度是多少——這些位置靠近植物——以支持生長並防止光漂白。
霍利說，這是Fluence研究的內容之一，他們研究了四種不同光強度的頂部和穿透照明處理。
考慮光譜時這項研究也很重要，這是霍利關注的問題之一，因為穿透光的相對強度較低。對於高強度頂部照明，過多的紅光會漂白植物，這就是為什麼LED製造已轉向更廣泛的光譜，紅光分佈約為40%。
「穿透光約為68%左右的紅光。我們可以在穿透照明中這樣做而不是頂部照明的原因是穿透照明的相對強度較低」，霍利說。「頂部光強度超過1000 µmol·m-2·s-1，是大多數商業種植者採用的標準，60%左右的紅光光譜對於頂部照明來說過多。這可能會漂白大多數品種的冠層頂部。但在穿透照明中，由於光源的強度較低，你可以在這種高紅光比例下進行。」
像TXOG運營的所有試驗一樣，他們將繼續複製這個實驗。
「這種複製很重要，因為它允許我們解析生產中的其他因素，比如不同栽培房間之間的生產力差異，或房間不同部分的作物產量差異」，桑德斯說。「作為農民，持續學習是很棒的。」
